JP2011150264A - 液晶表示装置及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、液晶表示装置又は照明装置における光利用効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】光源ユニット103は、複数のLEDと、複数のLEDを固定する複数の光源基板103Aと、を有する。光源ユニット103は、導光板102の側面からの距離が一定に保たれるように導光板102に固定されている。導光板102の側面は、光源ユニット103と対向する入射面102Aと、光源ユニット103と入射面102Aとの対向方向である上下方向に直交する左右方向を向く固定面102Bと、を含む。固定面102B又は固定面102Bを形成する端部に、下フレーム104と係合する係合部102Gが形成されている。係合部102Gは、導光板102の上下方向への移動を規制するが、導光板102の膨張又は収縮による入射面102Aと下フレーム104との距離の変化は許容される。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶表示装置及び照明装置に関するものである。
近年、表示装置として、CRT(Cathode Ray Tube)に代わって、発光型のプラズマディスプレイパネルや非発光型の液晶表示装置の使用が多くなっている。
このうち、液晶表示装置は、透過型の光変調素子として液晶パネルを用い、その背面に照明装置(バックライトとも呼ぶ)を備えて光を液晶パネルに照射する。そして、液晶パネルはバックライトから照射された光の透過率を制御することにより画像を形成する。
液晶表示装置はCRTに比べ、薄く構成できることが特徴の1つとなっているが、近年はさらに薄い液晶表示装置が望まれている。また、近年では光源としてLED(Light Emitting Diode)を用いたバックライトおよび照明装置が登場しつつあり、薄い照明装置が望まれている。
そこで、例えば特許文献1には、バックライト光源としてLED(Light Emitting Diode)を使用し、さらにバックライト光源を液晶パネル背面に位置するのではなく、サイドに配置して導光板を使用して液晶パネルの背面から光を照射する構成のサイドバックライトの技術が特許文献1および特許文献2に開示されている。
特開2009−110811号公報 特開2009−32664号公報
導光板と光源との距離を近付けることで照明装置(バックライト)としての光利用効率が向上する。しかし、導光板が反ったり熱膨張したりするため、光源との距離をある程度以下にすることが難しい。したがって、バックライトとしての光利用効率の向上が難しいという問題があった。
本発明は、液晶表示装置又は照明装置における光利用効率を向上させることを目的とする。
(1)本発明に係る液晶表示装置は、前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、前記導光板の前記側面と前記筐体、または、前記筐体に接続される壁面との間に前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、前記導光板の前記前面に設けられた液晶パネルと、を有し、前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する複数の光源基板と、を有し、前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする。本発明によれば、光源ユニットと導光板の距離が一定であるため、光利用効率を向上させることができ、導光板が膨張しても、導光板と筺体との間に隙間があるため、光源ユニットと筺体の接触を防止することができる。
(2)本発明の一例として、前記光源ユニットの前記導光板への固定は、1つの前記光源毎に又は1グループの前記光源毎になされることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(3)本発明に係る液晶表示装置は、前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、前記導光板の前記側面と前記筺体との間に前記筺体から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、前記導光板の前記前面に設けられた液晶パネルと、を有し、前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する光源基板と、を有し、前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、前記光源基板は、隣り合う前記光源の間に、前記光源が固定されている部位よりも、前記導光板の前記前面または前記背面が湾曲したときの前記側面の曲がる方向に曲がりやすい柔軟な部位を有し、前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする。本発明によれば、光源ユニットと導光板の距離が一定であるため、光利用効率を向上させることができ、導光板が膨張しても、導光板と筺体との間に隙間があるため、光源ユニットと筺体の接触を防止することができる。
(4)本発明の一例として、前記光源基板は、前記柔軟な部位よりも前記光源が固定されている部位に近い位置で、前記導光板に固定されることを特徴とする(3)に記載の液晶表示装置がある。
(5)本発明の一例として、前記導光板の前記側面は、相互に反対方向を向く2つの前記第1側面を有し、それぞれの前記第1側面に前記光源ユニットを配置した構成であることを特徴とする(1)又は(3)に記載の液晶表示装置がある。
(6)本発明の一例として、同一の前記光源基板に配置されている隣り合う前記光源間の間隔と、異なる前記光源基板に配置され、隣り合う前記光源間の距離の違いは、前記第1側面と、前記液晶パネルの画像を表示する領域の端部と、の距離よりも小さいことを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(7)本発明の一例として、前記係合部が、前記第2側面の長手方向の中心部に位置していることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(8)本発明の一例として、前記光源を、個別もしくは特定のグループ毎に駆動する駆動手段を有し、前記光源基板は、前記光源のグループである光源グループが整数個設けられる構成であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(9)本発明の一例として、複数の前記光源グループが設けられ、前記光源の数は、それぞれの前記光源グループで等しいことを特徴とする(8)に記載の液晶表示装置がある。
(10)本発明の一例として、複数の前記光源グループが設けられ、前記光源グループの数は、それぞれの前記光源基板で等しいことを特徴とする(8)に記載の液晶表示装置がある。
(11)本発明の一例として、前記光源基板を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記光源が挿入され、前記貫通孔を通して、光を前記導光板に入射する構成であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の液晶表示装置がある。
(12)本発明の一例として、前記光源基板は、前記導光板の前記側面に近い側から、樹脂層、金属箔で形成される基板配線層、絶縁層という順で、層が構成される部位を有することを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(13)本発明の一例として、前記光源基板の層構成は、前記導光板の前記側面に近い側から、樹脂層、金属箔で形成される基板配線層、絶縁層、放熱部材としての金属板という順で構成されることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(14)本発明の一例として、前記導光板には、前記光を入射させる前記側面の入射面の法線方向に突出した形状が前記入射面にあり、前記形状は、前記光源と前記導光板間の距離を制御する部材であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(15)本発明の一例として、同一の前記光源基板に配置されている隣り合う前記光源間の距離と、異なる前記光源基板に配置されて隣り合う前記光源間の距離と、前記入射面に在る前記入射面の法線方向に突出した形状を挟んで隣り合う前記光源間の距離と、の違いは、前記第1側面と、前記液晶パネルの画像を表示する領域の端部と、の距離よりも小さいことを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(16)本発明の一例として、前記光源基板は金属板を含み、前記金属板の一部は、前記導光板の前記光を入射させる前記側面である入射面と平行に延びて、前記光源基板の前記導光板側の表面と前記導光板に挟まれる構成であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(17)本発明の一例として、前記筺体は金属部を有し、前記光源基板と前記金属部を熱的に結合させる放熱部材を有することを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(18)本発明の一例として、前記光源の位置に応じた、前記導光板位置に、前記前面及び前記背面の少なくとも一方の方向に出張った矩形の台座を有することを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(19)本発明に係る照明装置は、前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、前記導光板の前記側面と前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面との間に前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、を有し、前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する光源基板と、を有し、前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする。本発明によれば、光源ユニットと導光板の距離が一定であるため、光利用効率を向上させることができ、導光板が膨張しても、導光板と筺体との間に隙間があるため、光源ユニットと筺体の接触を防止することができる。
(20)本発明の一例として、前記光源ユニットの前記導光板への固定は、1つの前記光源毎に又は1グループの前記光源毎になされることを特徴とする(19)に記載の照明装置がある。
(21)本発明の一例として、前記導光板の前記側面は、相互に反対方向を向く2つの前記第1側面を有し、それぞれの前記第1側面に前記光源ユニットを配置した構成であることを特徴とする(19)に記載の照明装置がある。
(22)本発明の一例として、前記光源基板は、貼り付け手段にて前記導光板に固定され、前記光源基板の所定の位置の層構成の少なくとも一部は、前記導光板の前記側面に近い側から、第一の絶縁層があり、前記第一の絶縁層よりも前記側面から離れた位置に金属箔で形成される基板配線層があり、前記基板配線層よりも前記側面から離れた位置に第二の絶縁層という構成であって、前記第一の絶縁層の方が前記第二の絶縁層よりも厚く、前記所定の位置は前記光源と前記光源の間であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置がある。
(23)本発明の一例として、前記光源基板を複数個有することを特徴とする(1)に記載の照明装置がある。
(24)本発明の一例として、前記光源基板は、貼り付け手段にて前記導光板に固定され、前記光源基板の所定の位置の層構成の少なくとも一部は、前記導光板の前記側面に近い側から、第一の絶縁層があり、前記第一の絶縁層よりも前記側面から離れた位置に金属箔で形成される基板配線層があり、前記基板配線層よりも前記側面から離れた位置に第二の絶縁層という構成であって、前記第一の絶縁層の方が前記第二の絶縁層よりも厚く、前記所定の位置は前記光源と前記光源の間であることを特徴とする(19)に記載の照明装置がある。
第一の実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の構成斜視図である。 本実施形態にかかる照明装置の導光板と光源ユニットの固定部付近の詳細図である。 (a)は、液晶パネルの配線と駆動回路の配置を示す図、(b)は、TFT(Thin Film Transistor)と画素電極の配置を示す図である。 第一の実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を説明する図である。 第一の実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を説明する図である。 第二の実施形態を説明する図である。 第二の実施形態を説明する図である。 第三の実施形態を説明する図である。 第四の実施形態を説明する図である。 第五の実施形態を説明する図である。 第六の実施形態を説明する図である。 第七の実施形態を説明する図である。 第八の実施形態を説明する図である。 第九の実施形態を説明する図である。 第十の実施形態を説明する図である。 本発明が解決する課題を説明する図である。
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。
以下に具体的な実施例を示して、本願発明の内容をさらに詳細に説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。
[第一の実施の形態]
図1は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1の構成斜視図であって、構成部材の大まかな配置を示す概略図である。各部材の詳細な形状は、その都度説明する。図2は、照明装置の導光板102と光源ユニット103の固定部付近の詳細図面である。図3の(a)は、液晶パネルの配線と駆動回路の配置を示す図、(b)は、TFT(Thin Film Transistor)と画素電極の配置を示す図である。
本実施形態では、図1に示すように、液晶パネル120の表示画面を基準として上下左右および前面と背面とを定義した。左右方向が液晶パネル120の長軸方向と平行な方向であり、上下方向が液晶パネル120の短軸方向と平行な方向である。液晶パネル120の表示画面の法線方向と平行な方向は、前面方向と背面方向であり前背面方向と呼ぶことにする。なお、実際の使用環境において、前面側がTV(本液晶表示装置)の視聴者がいる側とし、上方向を上としてTV(本液晶表示装置)を配置する方向として、以下の説明をする。
図1に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置1は、液晶パネル120とバックライト101から構成され、液晶パネル120は上フレーム137によって、バックライトに固定される。バックライト101は、背面側から液晶パネル120に光を照射する。液晶パネル120はバックライト101から照射された光の透過率を制御することにより、所望の画像を液晶パネル120の前面に表示する。液晶パネル120の前面において、透過率を制御して画像を表示する領域を表示領域DAとする。
バックライト101は、導光板102、光源としてのLED(Light Emitting Diode)を1個または複数個実装したLEDパッケージLEDPKGを有し、LEDパッケージLEDPKGは、光源ユニット103に実装され、光源ユニット103は導光板102に固定される。導光板102はアクリルなどの透明な樹脂からなり、出射面102Cに連なる複数の側面を有しており、LEDから出射した光線(点光源)を面光源に変換する機能を有する。
光学シート134は、導光板102から出射した光の角度分布等を制御する光学部材である。中間フレーム138は、光学シート134と導光板102などを収納する筐体としての下フレーム104に固定し、液晶パネル120を上フレーム137とで挟む構造部材である。なお、筐体は、例えば、鉄板などの金属板を加工した箱状のものでも良く、樹脂を成型したものでも良い。また、複数の部材から構成されても良い。例えば、金属の板に、樹脂などで導光板を囲う側面を取り付けた構成などでも良い。
図1の液晶パネル120の表面に表示領域DAの大まかな位置を点線で記してある。表示領域DAは、液晶パネル120において駆動される画素がある範囲で規定されるが、中間フレーム138で囲まれる開口部において、中間フレーム138の端からの内側に(液晶パネル120の中心方向に)数mm入った位置から始まる。
本実施形態では、導光板102の上と下の2つの側面が入射面102Aであり、LEDパッケージLEDPKGから出射した光は、入射面102Aから導光板102に入射し、導光する光は光取り出し手段によって反射され、出射面102Cから出射する。光取り出し手段は表示領域DAより外側数mmの位置から内側に向けて付与されている。光取り出し手段は、微細構造、白色散乱ドット、散乱材を導光板内に分散する方法など様々な手段が考えられる。白色散乱ドットなど散乱を光取り出し手段として用いた場合は、入射光を左右方向(入射面102Aに平行な方向)にも拡散して広げる効果を奏する。微細構造を導光板の表面に付与した場合、左右方向に広げるだけでなく、逆に左右方向(入射面102Aに平行な方向)にあまり広がらないようにし、上下方向に(入射面102Aの法線方向)に導光させるなど、様々な制御が可能となる。例えば、光源を特定のグループ毎に駆動することで、導光板の所定の領域に光を照射し、当該所定の領域毎に調光を行う、所謂ローカルディミングを行うことも可能となる。前記光源のグループ内の光源の数は、1個でも複数個でも良い。以下、前記光源のグループを光源グループと呼ぶこともある。前記所定の領域毎に調光を行う照明装置またはその照明装置を用いた液晶表示装置には、所定の光源グループを独立に駆動する構成を有する。光源グループは、1個の光源、もしくは、一括で制御される複数の光源の集合であって、各光源グループは独立して駆動することができる構成である。また、白色散乱ドットなど散乱を光取り出し手段として用いた場合でも、前記白色散乱ドットの密度分布を制御することで、前記ローカルディミングを行うことは可能である。また、表示画像データに基づいて、液晶パネルの透過率制御と光源のグループ毎の制御を連携して制御することで、低消費電力化と高画質化の効果を奏する。例えば、暗い画像が表示されている領域に対応するバックライトの領域は暗くして、当該領域に対応する液晶パネルの透過率は大きくするなどである。さらに、光源の発光非発光を走査配線の駆動に同期して制御することで、液晶表示装置の動画性能を改善する効果や、右目の画像と左目の画像を時分割で表示して3D画像を表示する際に発生するクロストークを抑制できる効果を奏する。3D表示時のクロストークは液晶の応答が遅いために、右目と左目の画像が重なって見えるために生じる。したがって、液晶が応答している領域に対応するバックライトの領域を消灯とすることで抑制できる。一般に液晶表示装置の走査配線は、左右方向に延びた形状であって、上下方向に並んで配置されることから、走査配線を順次走査する方向は上下方向となる(詳細は図3で説明する)。前記走査配線の走査と光源の発光非発光のタイミングを位置に依存して異ならせ、同期して駆動することで、前述した効果が得られる。例えば、導光板の上下の側面に光源ユニットを配置した場合は、上側の光源と下側の光源で発光非発光のタイミングを異ならせ、上下2分割で走査配線に同期して駆動することで効果が得られる。
図3を用いて液晶パネルに関して説明する。液晶パネル120は2枚のガラス基板間に液晶を挟持した構成を有し、液晶を構成する液晶分子の配向状態が制御されることにより導光板102から出射した光の透過/遮断を制御する光シャッタとしての機能を有する。
図3の(a)に示すように、液晶パネル120は、信号配線120cと走査配線120dとが格子状に配線され、信号配線120cを駆動するための信号配線駆動回路120aと走査配線120dを駆動するための走査配線駆動回路120bとが備わる。
また、図3の(b)に示すように、信号配線120cと走査配線120dとの格子点に液晶120fを駆動するTFT120eが接続される。TFT120eは、走査配線120dに正の電圧が印加されると、信号配線120cと画素電極120gの間を導通させる。このとき、信号配線120cから画像データに応じた電圧が画素電極120gに印加され、該画素電極120gと対向電極120hの間の電圧に応じて、液晶120fのシャッタが開閉する。液晶120fのシャッタが開くと、図1に示す導光板102の出射面102Cから出射された光を透過して明るい画素となる。液晶120fのシャッタが開いてない場合には暗い画素となる。
液晶120fのシャッタの開閉と液晶に印加される電圧(≒画素電極120gと対向電極120hの間の電圧)の関係は、所謂、液晶120fの表示モードに依存する。一般的なテレビ受像機向け液晶パネル120(図1参照)の表示モードの一例としては、液晶120fに印加される電圧の絶対値が大きいとき(5V程度)は明るい画素となり、小さいとき(0V程度)は暗い画素となる。この際、0Vと5Vの間の電圧では、非線形的ではあるが電圧の絶対値が大きくなるほど明るくなる。そして、0Vと5Vの間を適当に区切ることで階調表示を行なうことができる。言うまでもないが、本発明はこれら表示モードを限定しない。
また、TFT120eに接続されている走査配線120dに負の電圧が印加されている場合は、信号配線120cと画素電極120gの間は高抵抗の状態となり、液晶120fに印加されている電圧は保持される。
このように、走査配線120dと信号配線120cへの電圧によって、液晶120fが制御される構成である。
走査配線駆動回路120bは、一定の周期で、例えば順次上から下に向かって、走査配線120dの1つに所定の電圧を印加するように走査する機能を有する。また、信号配線駆動回路120aは、走査配線駆動回路120bが所定の電圧を印加している走査配線120dに接続される各画素に対応する電圧を、各信号配線120cに印加する。
このような構成とすれば、電圧が印加されている走査配線120dで、明るい画素と暗い画素とが設定できる。そして、走査配線駆動回路120bの走査に伴って、信号配線駆動回路120aが各信号配線120cに印加する電圧を制御することで、全ての走査配線120dに明るい画素と暗い画素を設定することができ、液晶パネル120に映像を構成することができる。
なお、信号配線駆動回路120aと走査配線駆動回路120bは、例えば制御装置(図示なし)が制御する構成とすればよい。
さらに、図示はしないが、液晶表示装置1には、液晶表示装置1を制御する制御装置や、バックライト101に電源電圧を供給するDC/DC電源等を備える駆動部が備わる。制御装置は、液晶パネル120やバックライト101などを制御したり、液晶表示装置1に表示される画像を画像処理したりする装置であって、例えば図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などを備えるコンピュータおよびプログラム、周辺回路などを含んで構成され、ROMに記憶されるプログラムによって駆動される。
例えば、制御装置は、液晶パネル120に表示する画像信号を、液晶120f(図3の(b)参照)ごとの明暗の情報として管理する機能を有する。そして、走査配線駆動回路120bを制御して順次上から下に向かって、走査配線120dの1つに所定の電圧を印加するように走査するとともに、所定の電圧を印加している走査配線120d上の信号配線120cの明暗の情報に対応して、各信号配線120cに所定の電圧が印加されるように信号配線駆動回路120aを制御する構成とすればよい。また、例えば、前記制御装置が表示画像データに基づいて、液晶パネルの透過率制御と光源のグループ毎の制御を連携して制御することで、所謂ローカルディミングを行い、低消費電力化と高画質化の効果を奏することが可能である。
ここで、本発明が解決する課題に関して詳細に説明する。図16は、本発明が解決する課題を説明するための照明装置の具体例であって、この具体例における課題を解決することで更なる効率向上を図るのが本発明である。
図16(a)の構成に関して説明する。図は前背面方向、上下方向の断面図である。導光板102等を収納する筐体を成す下フレーム104に、放熱用のL字の放熱部材103Qが固定されている。放熱部材103Qは、アルミや鉄などの金属材料を、押し出しやプレス成形で作成したものである。放熱部材103Qに、光源ユニット103が、ネジ止めや両面粘着の熱伝導シート(熱伝導ゴムなど)で固定されている。なお、光源ユニット103は複数の形態が考えられるが、ここではLEDパッケージLEDPKGを、メタル基板(メタル基板の層構成は、例えば1mm程度の厚さの金属板103R/絶縁膜103S(0.5mm未満)/不図示の銅箔(35μm程度)/不図示の反射レジスト(20μm未満)が考えられる。)に実装した例を示している。金属板103Rと放熱部材103Q間および下フレーム104と放熱部材103Q間には、熱伝導シート(熱伝導ゴムなど、熱伝導性の弾性体も含む)を挟んでも良い。
導光板102は樹脂であるため、環境温度および湿度の変化で、熱膨張、反り、うねりなどの形状変形が起こる。環境温度がおおよそ常温から60℃くらいに変化した場合、例えば、対角が32インチよりも大きい導光板では上下方向に2〜3mm程度、左右方向に3〜4mm程度、熱膨張して伸びる。製品輸送時など、倉庫に保管することを考えると環境温度60℃の場合も想定することが好ましい。マージンをみて環境温度70℃程度まで想定することがより望ましい。図16(a)のように光源ユニットを筐体としての下フレーム104に固定した場合(図では放熱部材103Qを介している。) 、導光板102が伸びてLEDパッケージLEDPKGを押しつぶさないようにするために、導光板102とLEDパッケージLEDPKG間に1mm程度のギャップG1が必要になる。このギャップG1が存在するがゆえに、LEDパッケージLEDPKGからの発光光の一部は、導光板の入射面102Aに当たらず、迷光となって光の損失になるという問題がある。ギャップG1は、対角が20インチ程度以下の照明装置の場合、十分に小さく、特別に考慮しなくても良い問題であったが、概ね32インチを超す大型TVではギャップが大きく消費電力を左右する重大な問題である。前記ギャップは、例えば32インチを超す大型TVでは1mm程度の大きさであって、その影響は大きく、消費電力を左右する問題である。
図16(a)の具体例では、LEDパッケージLEDPKGの発光領域の幅W1(LEDパッケージの幅より0.05〜1mm程度若干小さい。)が、入射面102Aの幅の3/4から半分程度の場合を示しており、幅W1は2〜3mm程度、導光板102の厚さは4mm程度の場合である。図16(b)の具体例は、幅W1は0.5〜3mm程度で、導光板102の厚さは2mm程度の場合で、導光板102の厚さと幅W1が、何れも3mm以下の場合を示している。導光板102の厚さを4mmとした場合の方が、LEDパッケージからの発光光が入射面102Aに当たる確率が高く、光利用効率(LEDパッケージから発光した光のうち、照明装置(バックライト)から出射する光量の割合。また、便宜上の観点から、導光板の出射面102Cもしくは光学シート134から出射する光量の割合とすることもある。)が高くなる。しかしながら、薄型化、軽量化および材料使用量低減による環境負荷低減を考えた場合には、できるだけ導光板102を薄くしたい。導光板102を薄くしたとき、幅W1を小さくすることも考えられるが、例えば対角32インチ以上の大型用途の導光板の場合には、大光量をえるために、幅W1は0.5mm程度が限界であると考えられる。何れにしても薄い場合の方が、光利用効率は、次に説明する課題にも起因して低下する。
導光板102を薄くした場合には、更なる課題がある。課題は導光板102の反りによるものである。図16(c)に導光板102の反りの例を示している。導光板102は、反りにより前面側、若しくは背面側に凸形状になることがある。図16(c)に示すような反りが発生すると、部分的に、幅W1の中心と導光板の厚さ方向の中心がずれる。導光板102が薄いほど、LEDパッケージLEDPKGからの発光光が導光板の入射面102Aに当たらなくなる光線の量の割合(全発光光に対する割合)が大きくなるため、幅W1の中心と導光板の厚さ方向の中心のずれによる光利用効率の低下は大きくなる。また、導光板が薄くなるほど、導光板の入射面の長辺方向において、入射面が曲がりやすく(うねりやすく)なるため光利用効率が低下しやすい。導光板102の厚さが幅W1の大きさと同等以下、または3mm以下の場合は、光利用効率の低下は顕著である。
前述した導光板102の熱膨張による伸びや、反りや、うねりによる効率低下を抑制することが本発明の課題の一つである。
前述した導光板102の熱膨張による伸びや、反りや、うねりによる効率低下を抑制する構成について、図1および図2を用いて説明する。
図1で、導光板102を筐体に固定する係合部102Gは、光源基板に対向する導光板の側面(入射面102A)と垂直な導光板の側面102B(以下、固定面と呼ぶことにする。) に付与されている。これは、熱膨張した際に、導光板102を、係合部102Gを基準に、入射面102Aの法線方向(図では上下方向)に伸ばすためである。また、導光板102が熱膨張し、前記入射面102Aが移動した場合、光源ユニット103は、導光板の入射面102Aと光源であるLEDパッケージLEDPKGとの距離が変わらないように導光板に固定しているため、LEDパッケージLEDPKGも導光板の入射面102Aの位置とともに位置が変わる(図2参照、構造詳細は後で説明する。)。光源ユニット103と筐体としての下フレーム104間には、導光板102が伸びるための間隙が存在する。
係合部102Gは、両側の固定面102Bにおいて、入射面からの距離がおおよそ等しい位置に付与されている。これは、導光板102の熱膨張による入射面102Aの移動が、入射面102Aが平行な状態で移動するようにするためである。また、導光板102が出射面102Cと平行な面内で回転するようなトルクの発生や、簡易な構造では逃がしきれない応力が発生することも抑制している。本実施形態では、熱膨張による伸びを、上下方向と、左右方向に逃す構成をとる。したがって、左右方向にも熱膨張にて伸ばすために、固定ブロック107と係合部102Gの間に間隙も設ける構成である。
なお、図1では、係合部102Gを矩形の切り欠きとして書いているが、特にこの形状に限定されるものではない。例えば、半円、半楕円の形状の切り欠きも考えられる。また、導光板102側に係合部102Gとして穴(例えば、丸穴、楕円穴など)を設け、そこに、固定ブロック107としての筐体と結合しているピン108を挿入する構成としても良い。言いかえれば、係合部は、固定面もしくは、液晶パネルの表示領域DAの外側の固定面102Bに沿った部位(おおよそ固定面102Bから20mm以内の部位)に付与される構成と言える。また、導光板102が、入射面の法線方向に熱膨張する際に基準となるように係合部は設けられている。
固定面102Bと係合部102Gと固定ブロック107の組み合わせは様々な構成が考えられる。本質的には、導光板102を筐体としての構造部材に固定できる形状、組み合わせであれば良い。その際、係合部102Gと固定ブロック107間に空隙を設けるような、左右方向にも熱膨張にて伸ばす構成にすることが好ましい。
また、図1において、係合部102Gは、固定面102Bの長手方向の中心部に位置している。これは、上下方向に均等に導光板102Gを熱膨張させるためであって、筐体としての下フレーム104と光源ユニット103間の空隙を、上下で略同じ距離とすることができる。導光板102を配置する空間の構造設計は上下で対称的な設計としてあり、設計簡略化を図ることができるので、設計期間短縮による生産性向上という効果を奏する。下フレーム104と光源ユニット103間の空隙は、導光板102を延ばすためのマージンである。
また、導光板102の熱分布が非対称となる場合には、それに応じて係合部102Gの位置を決めれば良い。例えば、上下で光源の数が同じ場合、液晶表示装置1を動作させると、自然対流により、導光板102の上側の方が熱くなる。その場合は、固定面102Bの長手方向の中心部より上側に係合部102Gを配置すれば良い。
また、例えば、光源の数が上下で異なり下側に高密度に配置された場合や下側のみに光源を配置した場合には、固定面102Bの長手方向の中心部より下側に係合部102Gを配置し、導光板を上方向に長く伸ばせば良い。下側に高密度に配置するのは、熱が下側から上側に移動し、下側の方が冷却されやすいためである。
熱分布の非対称性が顕著になるのは、液晶表示装置1を動作させた場合である。製品輸送時など倉庫に保管する際に環境温度が60℃になる場合は、導光板102全体が環境温度とおおむね同一の温度になって均一に伸びる。係合部102Gの位置を決めるに当って、動作させた場合の熱膨張に重きを置くか、環境温度が高温になった場合の熱膨張に重きを置くかは、その都度、適切な方を選択すれば良い。
光源ユニット103を導光板102に固定し、光源基板に対向する導光板の側面と垂直な導光板の側面に、導光板102を筐体に固定する係合部102Gを付与することで、前記係合部102Gを基準として熱膨張の伸びを上下方向に逃すことが可能となる。さらに、光源ユニット103が導光板102に固定されているので、光源としてのLEDパッケージLEDPKGと導光板102の距離を限りなく小さくしても、光源ユニット103と筐体としての下フレーム104間に十分な間隙を与えておけば、導光板102と下フレーム104に挟まれて、光源ユニット103が破壊されるのを抑制できる。したがって、本構成によって、光源としてのLEDパッケージLEDPKGと導光板102の距離を限りなく小さくできるので、LEDパッケージからの発光光が導光板102に入射する確率が高くなり、光利用効率を向上するという効果を得られる。
図2(a)から(c)を用いて、光源ユニット103の導光板102への固定方法の詳細と、図16(c)に例示した導光板102の前背面方向への反り、または、導光板102のうねりにより、LEDパッケージの発光面の中心と導光板の厚さ方向の中心がずれることによる光利用効率の低下を抑制する構成について説明する。
図2(a)は光源ユニット103と導光板102の構成斜視図、図2(b)は光源ユニット103と導光板102を前面側から見た図、図2(c)は導光板102の上側に配置されている光源ユニット103を下方向から見た図である。LEDパッケージLEDPKGは光源基板103Aに実装され、光源ユニット103は、複数の光源基板103Aを含む。光源基板103A間は連結配線103Bにより、機械的、電気的に連結される。連結配線103Bは光源基板103A上では、LEDパッケージを実装する基板配線103Cに接続されている。基板配線103Cの形状は、入射面102Aの法線方向に凸になっている部分(以下、基板配線103Cの凸部と呼ぶ。)と光源基板103Aと平行な平面の部分(以下、基板配線103Cの平面部と呼ぶ。)とを含み、基板配線103Cの平面部にLEDパッケージLEDPKGを実装する。また、LEDを基板配線103Cにワイヤーボンディングにて直接実装して、樹脂でパッケージングする構成をとっても良い。
基板配線103Cは光源基板103Aに接着材などの貼り付け手段で貼り付ける構成である。基板配線103Cの凸部は、導光板102に接着部材103Jや両面粘着剤などの固定部材(貼り付け手段)で固定されている。したがって、LEDパッケージLEDPKGを含む光源基板103Aは、基板配線103Cを介して導光板102に固定されている。基板配線103Cの凸部によって、LEDパッケージLEDPKGと導光板の入射面102Aの位置関係は一定に保たれ、LEDパッケージLEDPKGが破壊されることもなく、LEDパッケージの発光面の中心と導光板の厚さ方向の中心がずれることによる光利用効率の低下を抑制する構成となっている。また、LEDパッケージLEDPKGと導光板の入射面102Aの距離を0.5mm以下の短い距離とすることもでき、光利用効率の向上も図れる。なお、基板配線103Cの凸部はLEDパッケージLEDPKGからの光を反射して導光板102に入射させる反射板の役割も果たす。LEDパッケージLEDPKGから左右方向に向かって進む光線は、迷光となって損失することが多いので、基板配線103Cの凸部で反射して導光板102に入射させることで、光利用効率が向上する。
また、光源ユニット103の左右方向端部は光源ユニット固定部103Dで導光板102に固定されている。固定方法も様々な方法が考えられるが、例えば、導光板102の所定の位置に貫通孔を開け、光源ユニット固定部103Dにネジ穴を作成し、貫通孔より一回り小さいネジを用いて、光源ユニット103と導光板102を固定することが考えられる。貫通孔より一回り小さいネジを用いたのは、左右方向の熱膨張に対して光源ユニット固定部103Dが可動となるようにするためである。
光源基板103Aは厚さが0.1mm以上の基板であり、好ましくは1mm以上の基板であり、硬く歪まない基板が好ましい。光源基板103Aの材質としては、例えばガラスエポキシ樹脂などの樹脂が考えられる。樹脂が好ましいのは、絶縁性があり軽いためである。光源基板103Aの反りの発生を防止するために形状は、正方形であることが望ましい。これは、光源基板103Aの反りによるLEDパッケージの破壊を防止するためである。
また、LEDパッケージの発光面の幅W1を小さくしたほうが、光利用効率向上に有利であるので、図2(c)に示すような幅W1を短辺とする長方形のLEDパッケージを用いる場合がある。
LEDパッケージの長辺方向を2分割(アノードとカソード用の電極パッド)するように半田付け用の電極パッド103Tを設け(図2(b)参照)、基板配線103Cに半田付けした方が、電極パッドの面積を大きくとることができ、LEDからの熱を基板配線103Cに、熱伝導により放熱し易いという利点もある。
導光板102の上側に配置されている連結配線103Bの形状は、導光板の入射面102A側(下方向)から見た場合、図2(c)のように光源基板103Aよりも幅が狭い構成となっており、前面方向および背面方向(前背面方向)に緩やかに曲がることができるようになっている。したがって、導光板102が前背面方向に反った際に、その形状変化を光源基板103Aではなく、連結配線103Bで吸収することができる。つまり、本実施形態では、LEDパッケージは硬い光源基板103Aに実装し、前記光源基板よりは曲がりやすい連結配線で連結することで、LEDパッケージの破壊を抑制し、且つ、柔軟な光源ユニットを提供している。連結配線103Bは、様々な材質が可能であるが、例えば、銅、アルミ、鉄などの金属を加工することで作成できる。銅を加工することで、基板配線103Cの凸部、平面部および連結配線103Bを、リードフレームとして作成しても良い。銅は赤い光沢があるので、青色の吸収を避けるため反射レジストなどで電極パッド103T以外の表面を覆うほう方が好ましい。
本実施形態は、光源基板103Aは導光板102に固定する構成であって、導光板102の熱膨張による伸びに光源基板103Aが追従して動く構成である。さらに、LEDパッケージを実装する光源基板103Aは硬い基板とし、光源基板103Aは分割されている構成であって、導光板102の前背面方向への反り、うねりに対して光源基板103Aが追従する構成である。これらの構成により、導光板の入射面102AとLEDパッケージの位置関係が変わらず、光利用効率の低下を抑制できるとともに、導光板の入射面102AとLEDパッケージの距離を限りなく小さくできるため、光利用効率の向上も図れる。
次に、光源ユニット103のLEDパッケージLEDPKG周辺の詳細な具体例を、図4(a)を用いて説明し、その変形例を図4(b)から(d)を用いて説明する。何れの図も前面側から見た図である。
図4(a)は、図2で示した光源ユニット103の詳細図である。2個のLEDはカソードの電極パッド103Tの上に配置している。2個のLEDはワイヤーボンディングで直列接続されている。一方のLEDのワイヤーの一つはアノードに接続され、他方のLEDのワイヤーの一つはカソードに接続されている。LEDはLEDケース103Lと透明な封止樹脂103Kにてパッケージングされている。図4(a)のLEDは青色のLEDである。封止樹脂103Kに、青色励起にて黄色を発光する蛍光体か、もしくは、青色励起にて緑色を発光する蛍光体と赤色を発光する蛍光体を混ぜて、白色光を生成する白色のLEDパッケージを示している。但し、本発明は、LEDの発光色やLEDパッケージに含まれる蛍光体、LEDの数等には依存せず、光源やLEDパッケージの形状、構成、構造等に光源に関係なく本願で説明する効果が得られることは言うまでもない。例えば、赤を発光するLED、青を発光するLED、緑を発光するLEDを含むLEDパッケージでも良いし、紫外光を発光するLEDでも良い。
[変形例1]
図4(b)は、LEDを基板配線103Cにワイヤーボンディングにて直接実装して、樹脂でパッケージングする構成である。LEDはカソードの基板配線103Cに配置されている。パッケージングしている封止樹脂103Kは左右方向(光源ユニットの長手に沿った方向)に光線を広げるレンズ形状(LEDの直上が凹んでいる。)をしており、LEDパッケージの間隔が広がってもムラが発生しない構成である。前背面方向においては、入射面に向かって集光するレンズであると、導光板の入射面に多くの光が当たるので、光利用効率も向上し、なお好ましい。レンズの中心にLEDが配置できるように、カソード側に基板配線103Cの平面部はアノードの平面部に比べて長くなっている。なお、レンズを装着することは本例に限らず、LEDパッケージに付いていても良い。本変形例1で説明した構成は、LEDパッケージを光源基板103Aに実装する場合に比べて、実装材料が少なくなり、環境負荷を軽減する。
[変形例2]
図4(c)は、基板配線103Cの凸部が連結配線103Bにある場合で、連結配線103Bを上下方向に厚くし、全背面方向へ曲がる際の柔らかさは保ちつつ、連結配線103Bの強度を増す効果を有する構成である。
[変形例3]
図4(d)は、放熱部材としての連結放熱部材103Mが取り付けられている例であって、連結放熱部材103Mは、光源基板103Aを機械的に連結するとともに光源からの熱を拡散する部材である。連結放熱部材103Mは、連結配線103Bに対応した位置(光源基板と光源基板の間に対応する位置)が前背面方向に緩やかに曲がるように構成される。例えば、連結配線103Bに対応した位置は、他の位置に比べて連結放熱部材103Mが細くなっている構成が考えられる。また、連結放熱部材103Mにおいて、放熱を促進するために、光源基板103Aに対応した位置にフィン形状やアルミブロックが付与されているとより好ましい。また、連結放熱部材103Mをつけることで機械的強度が上がるので、光源基板103Aの厚さを薄くし、LEDパッケージLEDPKGから連結放熱部材103Mへの放熱効果を向上することが可能となる。光源基板103Aを絶縁膜として連結放熱部材103Mに貼り付けて、光源基板103Aが有する硬いという特徴を連結放熱部材103Mに持たせても良い。このとき、連結放熱部材103Mは、連結配線103Bに対応した位置が全背面方向に緩やかに曲がるように構成される必要がある。例えば、光源基板103Aに対応した位置の連結放熱部材103Mの幅より、連結配線103Bに対応した位置の連結放熱部材103Mの幅を細くする構成などが考えられる。
[変形例4]
図4(e)は、光源基板103Aとして多層基板を用い、連結配線103Bは金属の箔(金属箔103O)を樹脂などのフレキシブルな膜(フレキシブル膜103N)で挟んだ構成である。金属箔103Oとしては、例えば、銅箔などがあげられる。フレキシブル膜の材料としては、例えばポリイミドなどがあげられる。本構成の場合、連結配線103Bが柔軟でたわんだりすることが可能となり、左右方向(光源ユニットの長手に沿った方向)への伸びに対して尤度ある構成が可能となる。本例において光源基板103Aは多層基板に限定されず、単層基板でも良い。
図4(a)から(e)で説明した構成は様々な組み合わせが可能であることは言うまでもない。
以下、図5(a)から(e)を用いて、光源ユニット103、特に光源基板103Aに着目した変形例を説明する。何れの図も前面側から見た図である。
[変形例5]
図5(a)は、1つの光源基板103Aに複数(図では2個)のLEDパッケージLEDPKGを設けた場合である。各LEDパッケージの両側には、基板配線103Cの凸部が配置され、接着手段103J(貼り付け手段)にて導光板の入射面102Aに付けられている。同一の光源基板103Aに配置されている隣接するLEDパッケージ間の距離W2と、異なる光源基板103Aに配置され、隣接するLEDパッケージ間の距離W3とは等しいことが好ましく、距離W2と距離W3の違いは2から5mm以内であることが好ましい。さらに、入射面102Aと表示領域DA間の距離を距離DIAとした場合に、同一の光源基板103Aに配置されている隣接するLEDパッケージの発光部(発光する部位)間の距離WE2と、異なる光源基板103Aに配置され、隣接するLEDパッケージの発光部間の距離WE3とは、距離DIA未満であることが好ましく、距離WE2と距離WE3の差は、距離DIA未満であることが好ましく、距離WE2と距離WE3は等しいことが好ましい。以下、理由を説明する。距離W2と距離W3が異なる場合、導光板の出射面102Cに縞状に輝度の明暗があらわれ、ムラとなって検知されてしまうからである。隣接するLEDパッケージ間の距離が短い領域は明るくなり、距離が長い領域は暗くなる。また、光源を所定のグループ毎に駆動することで、導光板の所定の領域に光を照射し、当該所定の領域毎に調光を行う(所謂ローカルディミングを行う)ことを目的として、導光する光が左右方向(入射面102Aに平行な方向)にあまり広がらないように、LEDパッケージに、入射面102Aに垂直な方向に集光するレンズを付けたり、導光板の入射面にレンズ形状を付与したり、微細な凹凸や溝などの微細構造を導光板の表面に付与し、導光板に入射した光が左右方向(入射面102Aに平行な方向)にあまり広がらない構成とした場合に、縞状のムラは出やすくなるので、距離W2と距離W3の違いを少なくすることでムラを抑制する効果は大きい。また、導光板に入射した光の入射面102Aの法線からの角度(入射光の入射面での屈折角度)を極角θとした場合に、導光板として屈折率1.5程度の材料を用いた場合に、入射光の屈折角度の最大角度θIMは42度程度で45度未満となる。入射光が、入射面102Aと表示領域DA間で広がることで、縞状のムラが抑制される。入射光が、表示領域DAに到達するまでに広がることが可能な距離は、距離DIAとtanθIMの積である。距離DIAとtanθIMの積は、前記θIMは42度程度で45度未満より距離DIA程度である。したがって、隣接するLEDパッケージからの入射光が広がって重複してムラを抑制できる距離は、隣接するLEDパッケージの発光部間の距離が前記距離DIA未満となっている場合である。また、光源をグループ毎に駆動する場合、独立に調光を行う所定の領域の境界は、光源間に設定される。距離W2と距離W3が異なる場合、前記所定の領域の境界を、同一の光源基板103Aに配置されている隣接するLEDパッケージ間に配置した場合と、異なる光源基板103Aに配置され、隣接するLEDパッケージ間に配置した場合で、前記境界付近の輝度の位置分布が異なる。それゆえ、液晶パネルの各位置での透過率をバックライト輝度に関連して制御する場合、前記領域の境界付近の輝度の位置分布が、領域に依存して異なると、液晶パネルの各位置での透過率制御アルゴリズムがより複雑になるので、好ましくない。したがって、距離W2と距離W3は等しいことが好ましく、距離W2と前記距離W3の違いは概ね2から5mm以内であることが好ましい。また、光源ユニットを導光板に固定する構成の場合、LEDパッケージと導光板の入射面の距離を近づける構成をとるので、LEDパッケージの発光位置が、導光板の出射面からの光の出射分布に反映されやすくなる。したがって、距離W2と距離W3が異なることによるムラは出やすくなるので、距離W2と距離W3の違いを少なくすることが望ましい。
本変形例5で述べた距離W2とW3の関係および効果は、光源ユニットが複数の光源基板からなり、光源基板に複数のLEDパッケージLEDPKGを設けた構造に対して、適用可能であって、効果を奏する。
[変形例6]
図5(b)は、基板配線103Cの凸部を図5(a)に対して減らした構成であって、導光板102へ固定する箇所を減らしている。図では、光源基板103Aの端部に位置する基板配線103Cの凸部で導光板102に光源基板103Aを固定している。固定箇所を適度に減らすことで、製造段階での光源ユニット103の取り付けを容易にする効果を奏する。
[変形例7]
図5(c)は、基板配線103Cを平面部のみとし、連結配線103Bを曲げて突起103B1を設けた構成である。突起は、LEDパッケージLEDPKGが導光板102に接触することを抑制するとともに、光源ユニット103を導光板102に固定する機能を有する。連続する配線の厚みが一定となる構成である。配線の厚みを変更するための加工を無くし、製造を簡略化するという構成が可能である。
[変形例8]
図5(d)は、LEDを配線(基板配線103C)に直接実装し、樹脂(封止樹脂 103K)でパッケージングして、LEDパッケージLEDPKGと配線を一体化した例である。LEDを実装している配線部である基板配線103Cは、LEDパッケージ間を接続する連結配線103Bに比較して、前背面方向の幅が広い部位(103C1)を有し、当該部位103C1は硬く、樹脂でパッケージグすることで光源基板103Aとしての役割をする。部位103C1は厚くするとより硬くなって好ましい。言い換えると、連結配線103Bに比較して前背面方向の幅が広い部位103C1を有する基板配線103Cと、部位103C1を樹脂で全て覆うようにパッケージングすることで、反りなどの応力に強い部位となり、本例のLEDパッケージは光源としての役割だけでなく、光源基板103Aとしての役割も果たす。したがって、硬い部位に安定にLEDを実装し、柔らかい部位(連結配線103B)で光源ユニット103を緩やかに曲げて、導光板の反り、および、うねりに、光源を追従させるという本実施形態の思想を実現する構成の一つとなっている。
また、LEDパッケージLEDPKGは、光源ユニット103を導光板102に固定する部位の近くに配置したほうが安定する。固定部の無い連結配線103Bより固定部のある連結配線103B1の方が曲がりにくいためである。固定部のある連結配線103B1のLEDパッケージから固定部までの長さは、LEDパッケージのその他の連結配線103Bの隣接するLEDパッケージまでの長さよりも短いほうが好ましい。
[変形例9]
図5(e)は、光源基板103Aに貫通孔103A1を設け、貫通孔103A1にLEDパッケージLEDPKGを挿入し、貫通孔103A1を通して、光を導光板102に入射する構成である。光源基板103Aは導光板の入射面102Aに固定される(図では接着部材103Jで固定されている。その他、粘着部材、両面テープなど両面粘着性の部材などの貼り付け手段があげられる)。光源基板103Aの面が貼り付けられているので、広域面積での固定であるため、導光板102と光源基板103Aが密着する強度が高い構成となっている。さらに、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離は、概ねLEDパッケージの厚さと光源基板103Aの厚みの差であるので、光源基板103Aの厚みを調整することで、距離を制御できる。光源基板103Aの層構造は様々な構造が考えられるが、例えば、入射面側から、ガラスエポキシなどの樹脂材料で厚みは0.1から1.0mm程度の絶縁層としての基板(コア材としても用いる場合もある。)、銅箔など金属箔で形成される基板配線103Cの層、絶縁層という構成が考えられる。放熱を考慮して、絶縁層の上に金属板などの層を設けても良い。なお、各層間には、不図示の接着層(接着剤)や粘着層(粘着材)が存在することがある。本構成の場合、樹脂材料の基板を介して導光板102へ、LEDパッケージの熱が伝導伝熱するため、金属等を介す場合に比べて熱が伝わりにくく、導光板102の温度上昇を抑制できる。
本光源基板の構成は、光源基板を導光板に固定する構成において、密着する強度が高く、LEDパッケージと導光板間を容易に絶縁できるとともに、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離を容易に制御でき、さらに放熱部材と組み合わせて簡易に放熱もできるという、効果の大きな構成である。
また、光源基板の入射面側には、反射率の高い部材を配置することが望ましい。例えば、白色の反射シート、アルミや銀を蒸着した鏡面反射性のシートなどである。反射レジストを塗っても良い。
また、LEDパッケージLEDPKGから出ているリード線103T1は、光源基板103Aの入射面102Aと対向する面の裏面に配置される基板配線103Cに半田付けされる構成である。
光源基板103A間は、柔軟な配線である連結配線103Bで接続されている。連結配線103Bとしては、リード線、FPCなど様々な種類の配線が考えられる。
本実施の形態では、変形例も含め、連結配線103Bは、一部(図4(e)、図5(e))を除いて単層の金属材料のリード線で説明したが、これに限らず、多層配線でも良い。例えば、機械的な強度を持って連結する層(コア層)と電気的に連結する機能を有する伝導層を持った多層配線であって、伝導層とコア層は絶縁されている。その場合、導光板102に接触する部位はLEDパッケージと電気的に絶縁されている部位とすることが好ましい。
さらに、光源基板103A上でLEDパッケージ間や連結配線103Bに接続するための基板配線103Cも、連結配線103Bと連続的に繋がっているリード線でなくても良い。例えば、光源基板103Aの表面に銅箔で配線したものでも良い。銅箔の表面は電極とのコンタクト部を除いて反射レジストを被せた方が好ましい。基板配線103Cは半田などで連結配線103Bに接続される。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第二の実施の形態]
図6は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる導光板102と光源ユニット103の構成斜視図(図(a))と前面側から見た平面図(図(b))と右側から見た図(図(c))を示している。第一の実施形態で説明した図2と同一の構成の箇所の説明は省略する。本実施形態は、図2の構成に対し、光源反射板103Pを付与した点が第一の実施形態とは異なる箇所である。光源反射板103Pは光源から前背面側に出射された光を、導光板の入射面102Aに反射する機能を有する部材であって、光源の側面に対応して配置される。
光源反射板103Pは、光源に対応した箇所の反射率が高い部材である。例えば、光源反射板103Pとして、散乱反射性の白色反射シートや、アルミや銀の鏡面反射シートが上げられる。また、光源の前背面側を覆うように加工されたアルミや鉄などの金属のケースに反射シートやアルミや銀の鏡面反射シートを固定した部材(貼り付けても良く、ピン止めでも良い。)でも良いし、アルミ膜や銀膜等を蒸着した部材や白色塗料を塗布した部材でも良いし、反射レジストを被せた部材でも良い。また、白色樹脂で成型された部材でも良い。また、樹脂部材に反射シートなど、上述した高反射率部材を付与したものであっても良い。
光源反射板103Pは、導光板102の反りに対して、緩やかに曲がるようにするために、対応する入射面に沿って複数個に分割されて設置される構成である。図では、光源基板103A毎に分割されている構成である。各光源基板103Aに対応した光源反射板103Pは光源基板103Aの裏面と導光板102の前背面の表示領域DAの外側に固定されている。図では接着部材103J1、103J2(両面テープなどの粘着材でも良い)で光源基板103Aの裏面と導光板102の前背面の表示領域DAの外側に貼り付けられている。また、左右端部では、光源ユニット固定部103Dとともに、ネジやリベットなどの光源ユニット固定部材103D1で固定されている。また、光源反射板103Pの固定は導光板102の固定面102Bに切り欠きを設け、光源反射板103Pにピンなどの固定柱を設け、前記切り欠きと前記固定柱を用いて固定しても良い。図に示すように、光利用効率を向上させるために、光源反射板103Pが分割される位置は、光源であるLEDパッケージLEDPKGと重ならない位置であって、連結配線103Bと重なる位置である。
なお、光源反射板103Pをアルミの板などの金属材料で作製すると、熱拡散による放熱作用も得られ、放熱部材としても機能するので好ましい。この場合、アルミの板の光源側は、樹脂の反射シート類を付けると連結配線103Bや基板配線103Cと光源反射板103P間で絶縁性を得られるのでより好ましい。アルミの板の光源側は反射率の高い部材を付与することが好ましい。また、光源基板の分割数と、光源反射板103Pの分割数は異なっていてもよいし、同じでも良い。また、材料や構造によっては、光源反射板103Pは分割してなくても良い。
[第二の実施の形態の変形例]
光源反射板103Pの変形例について、図7を用いて説明する。光源ユニット103の前背面方向に出っ張っている部位(図では光源基板103A)に対応して光源反射板103Pに穴を開けて通すことで、光源反射板103Pを、よりLEDパッケージLEDPKGの側面に近づけ、前背面側に出射された光を、導光板の入射面102Aに反射する機能を強化した構成である。光源反射板をLEDパッケージLEDPKGに近づけることで、より多くの光を入射面102Aに反射し、迷光となって漏れる光を少なくし、光利用効率を向上するという効果を奏する。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第三の実施の形態]
図8は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる導光板102と光源ユニット103の構成斜視図(図(a))と前面側から見た平面図(図(b))と右側から見た図(図(c))と上側から光源ユニット103を見た図(図(d))を示している。第一の実施形態で説明した図2と同一の構成の箇所の説明は省略する。光源ユニット103を固定するに当り、導光板102に前背面方向(図では前面方向)に突起した光源固定部102Fを設け、光源固定部102Fに連結配線103Bを引っ掛けて固定する点が、本実施形態の図2の構成に対して異なる点である。本実施形態では、連結配線103Bを引っ掛けるという機械的な方法でも固定するため、固定に対する信頼性が向上する。
光源固定部102Fで引っ掛けるために、連結配線103Bは導光板102とは重ならない位置に配置している。光源固定部102Fは、導光板102から上方向に延びて、前背面方向に出張ることで引っ掛ける部位を作っているので、連結配線103Bは導光板102の入射面102Aとは重ならない(対向しない)位置にしなければならない(図(c)および(d)参照)。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第四の実施の形態]
図9は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる光源ユニット103の詳細な前面側から見た平面図(図(a))と、導光板102と光源ユニット103の前面側から見た平面図(図(b))を示している。
図9(a)のLEDパッケージに関しては第一の実施の形態で説明したので省略する。本実施形態の光源基板103Aは、アルミや銅、鉄などの金属板103Rの上に、絶縁膜103S、銅箔などの基板配線103C、反射レジスト103Uを積層した構成である。金属板103Rは放熱板として機能するとともに、機械的強度を得るために配置している。基板配線103Cと金属板103Rは絶縁膜103Sで絶縁されている。また、金属板103Rを用いない基板(つまり、絶縁膜103Sを厚くし、その上に銅箔などの基板配線103C、反射レジスト103Uの順に積層した基板)を用いても良い。
導光板には、入射面102Aの法線方向(図では上方向)に突出した形状の光源固定部102Fが付与されている。光源ユニット103は光源固定部102Fに固定されている。固定方法は接着剤や両面テープなどで、接着または粘着する方法や、金属板103Rの裏面からネジを通して、光源固定部102Fに固定しても良い。また、光源固定部102FはLEDパッケージLEDPKGが入射面102Aに接触するのを抑制する機能も有する。したがって、光源固定部102FをLEDパッケージLEDPKGが入射面102Aに接触するのを抑制するための部材として用い、接着や粘着等による光源基板103Aと導光板102の固定は別の部材で行っても良い。また、光源固定部102Fは、光源基板103Aに押しあてることで、LEDパッケージと導光板102間の距離を制御する部材でもある。
導光板102が前背面方向に曲がることにLEDパッケージが追従するように、一つの入射面102に対する一つの光源ユニット103は、複数の光源基板103Aから構成され、光源ユニット103も前背面方向に曲がるように構成される。
また、第一の実施の形態の変形例5で説明したように、同一の光源基板103Aに配置されている隣接するLEDパッケージ間の距離W2と、異なる光源基板103Aに配置され、隣接するLEDパッケージ間の距離W3は等しいことが好ましい。さらに、光源固定部102Fを挟んで隣接するLEDパッケージ間の距離W4も、距離W2と距離W3と等しいことが好ましく、距離W2と距離W3と距離W4との違いは2から5mm以内であることが好ましい。さらに、入射面102Aと表示領域DA間の距離を距離DIAとした場合に、同一の光源基板103Aに配置されている隣接するLEDパッケージの発光部(発光する部位)間の距離WE2と、異なる光源基板103Aに配置され、隣接するLEDパッケージの発光部間の距離WE3と、光源固定部102Fを挟んで隣接するLEDパッケージの発光部間の距離WE4とは、距離DIA未満であることが好ましく、距離WE2と距離WE3と距離WE4の差は、距離DIA未満であることが好ましく、距離WE2と距離WE3と距離WE4は等しいことが好ましい。理由は、距離W2と距離W3と距離W4が異なる場合、導光板の出射面102Cに輝度の明暗があらわれ、ムラとなって検知されてしまうからである。隣接するLEDパッケージ間の距離が短い領域は明るくなり、距離が遠い領域は暗くなる。第一の実施の形態で説明した所定の領域毎に調光を行う、所謂ローカルディミングを目的として、光取り出し手段として、微細構造を導光板の表面に付与し、左右方向(入射面102Aに平行な方向)に導光光があまり広がらない構成とした場合に、縞状のムラは出やすくなるので、距離W2、W3、W4の違いを少なくすることでムラを抑制する効果は大きい。距離W2、W3、W4およびWE2、WE3、WE4のムラを抑制する関係、および、その理由の詳細は、第一の実施形態の変形例5における距離W2、W3およびWE2、WE3に関する記載事項と同様の内容であるため省略する。また、光源ユニットを導光板に固定する構成の場合、LEDパッケージと導光板の入射面の距離を近づける構成をとるので、LEDパッケージの発光位置が、導光板の出射面からの光の出射分布に反映されやすくなる。したがって、距離W2、W3、W4およびWE2、WE3、WE4に関して、上述した関係を満たすことが望ましい。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第五の実施の形態]図10は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる光源ユニット103の上側から見た平面図(図(a))と、導光板102と光源ユニット103の前面側から見た平面図(図(b))を示している。本実施形態では、光源基板103Aを完全に分割するのではなく、光源基板103Aの適当な箇所に細くする連結部位103B1を設けることで、導光板102の入射面102Aが前背面方向に曲がることにLEDパッケージが追従するように、光源基板103Aも曲がるようにしている。図示していないが、細くなる連結部位103B1を、1つの光源基板に複数設けても良い。
連結部位103B1は、第一の実施形態の図2で説明した連結配線103Bとおおよそ同等の機能を有する。本構成は一つの基板を加工することで光源ユニット103が作成できるので、製造工程を簡略化できるという効果を奏する。
[第五の実施の形態変形例]
図10(c)から(f)を用いて変形例を説明する。図10(c)は、光源ユニット103を上側から見た平面図であり、図10(d)は、導光板102と光源ユニット103を前面側から見た平面図である。図10(c)から(e)は、光源基板103Aに貫通孔103A1を設け、貫通孔103AにLEDパッケージLEDPKGを挿入し、貫通孔103A1を通して、光を導光板102に入射する構成である。光源基板103Aは導光板の入射面102Aに固定される(図では接着部材103Jで固定されている。その他、粘着部材、両面テープなど両面粘着性の部材などの貼り付け手段があげられる)。光源基板103Aの面が入射面102Aに貼り付けられているので、広域面積での固定であるため、導光板102と光源基板103Aが密着する強度が高い構成となっている。さらに、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離は、概ねLEDパッケージの厚さと光源基板103Aの厚みの差であるので、光源基板103Aの厚みを調整することで、距離を制御できる。光源基板103Aの層構造は様々な構造が考えられるが、例えば、入射面102A側から、ガラスエポキシなどの樹脂材料で厚みは0.1から1.0mm程度の絶縁層である絶縁樹脂基板(コア材としても用いる場合もある。)、銅箔など金属箔で形成される基板配線103Cの層、絶縁層という構成が考えられ、本例では、放熱を考慮して、絶縁層の上に金属板103Rの層を設けた例を示している。本構成の場合、絶縁樹脂基板を介して導光板102へ、LEDパッケージの熱が伝導伝熱するため、金属等を介す場合に比べてLEDパッケージLEDPKGから導光板102への熱が伝わりにくく、導光板102の温度上昇を抑制できる。熱は金属板103Rから外部へ放熱される。金属板103Rを、単なる平面形状ではなく、右方向(もしくは左方向)から見た断面形状がL字の板とし、放熱を促進する形状とすることが好ましい。また、光源基板の入射面側には、反射率の高いシートを配置することが望ましい。例えば、白色の反射シート、アルミや銀を蒸着した鏡面反射性のシートなどである。反射レジストを塗っても良い。反射レジスト103Uから金属板103Rまで含めた光源基板の層構成の詳細図を図10(e)に例示する。なお例示する図は、図10(c)中記載のA−A’線の断面図である。入射面側から、反射レジスト103U、絶縁樹脂基板103S1、基板配線103C、絶縁膜103S、金属板103Rの層構成を示している。なお、各層間には、不図示の接着層(接着剤)や粘着層(粘着材)が存在することがある。絶縁樹脂基板103S1の厚さは、LEDパッケージの形状に依存するが、本例では、LEDパッケージLEDPKGが導光板の入射面102Aにあたらないようするために、絶縁樹脂基板103S1をLEDパッケージの厚さよりも厚くしている。また、絶縁膜103Sは絶縁樹脂基板103S1よりも薄くすることが望ましい。なぜならば、LEDパッケージLEDPKGで発熱した熱を、導光板102ではなく金属板103Rに逃がしたいので、金属板103R方向への熱抵抗を、前記導光板方向への熱抵抗よりも小さくしたいためである。
また、LEDパッケージLEDPKGから出ているリード線103T1は、光源基板103A(より詳細には、前記絶縁樹脂基板)の入射面102Aと対向する面の裏面側で配置される基板配線103Cに半田付けされる構成である。また、図(c)に示すように、金属板103Rは、LEDパッケージのリード線103T1と絶縁性を保つために、貫通孔103A1に対応して、リード線103T1に接触しないように孔(開口部)が開いている。さらに、金属板103Rの厚さは、LEDパッケージのリード線103T1と外部の金属等との絶縁性を確保するために、リード線103T1よりも厚くなっている(図(e)参照)。また、光源基板のその他の例を図10(f)に例示する。図10(f)に示す光源基板103Aは、LEDパッケージLEDPKGの配置位置に対応した貫通孔103A1は存在せず、絶縁樹脂基板103S1にのみ穴(開口部103A2)が存在し、前記開口部103A2内にLEDパッケージを配置する構成である。光源基板103Aは導光板の入射面102Aに固定される(接着部材103J、粘着部材、両面テープなど両面粘着性の部材などの貼り付け手段で固定される)。光源基板103Aの面が入射面102Aに貼り付けられているので、広域面積での固定であるため、導光板102と光源基板103Aが密着する強度が高い構成となっている。基本的な構成は図(c)、図(d)、図(e)と同じ構成であって、LEDパッケージを配置する位置の形状が貫通孔103A1ではなく、開口部103A2である点が異なる。なお例示する図は、図10(c)中記載のA−A’線の断面図である。入射面側から、反射レジスト103U、絶縁樹脂基板103S1、基板配線103Cの層、絶縁膜103S、金属板103Rの層構成を示している。なお、各層間には、不図示の接着層(接着剤)や粘着層(粘着材)などが存在することがあるが、前記接着層などは、反射レジスト103U、絶縁樹脂基板103S1、基板配線103C、絶縁膜103S、金属板103Rなどの何れかの一部と考えて、層構成を言及している。前記絶縁樹脂基板103S1の厚さは、LEDパッケージLEDPKGが導光板の入射面102Aにあたらないようするために、絶縁樹脂基板103S1の厚さをLEDパッケージの厚さよりも厚くしている。また、絶縁膜103Sは絶縁樹脂基板103S1よりも薄くすることが望ましい。なぜならば、LEDパッケージLEDPKGで発熱した熱を、導光板102ではなく金属板103Rに逃がしたいので、金属板103R方向への熱抵抗を、前記導光板方向への熱抵抗よりも小さくしたいためである。なお、LEDパッケージの発光面側から見た前記開口部103A2の形状は、矩形でも円形でも何でも良く、特に限定されない。さらに、LEDパッケージを配置する位置に対応して絶縁樹脂基板103S1の部位のみ分割されていても良い。言い換えれば、LEDパッケージLEDPKGが絶縁樹脂基板103S1の間に配置される構成である。また、絶縁樹脂基板103S1の部位は、基板の端などを除いた全てのLEDパッケージの両側に配置されることが好ましいが、LEDパッケージの両側に配置しなくても良い。所定の間隔で配置しても良い。本構成は、LEDパッケージLEDPKGの裏面に金属板103Rが配置され、かつ、絶縁樹脂基板103S1に半田実装しないので、LEDパッケージLEDPKGから金属板103Rへの熱抵抗は低く、LEDパッケージLEDPKGから絶縁樹脂基板103S1を介した導光板への熱抵抗は高くなる効果を奏する構成である。入射面側から、絶縁樹脂基板103S1があり、当該絶縁樹脂基板103S1よりも入射面から離れた位置に基板配線103Cの層があり、当該基板配線103Cの層よりも入射面から離れた位置に絶縁膜103Sの層という層構成が光源基板に存在することで、上述した様々な効果が得られている。
本例で説明した光源基板の構成は、光源基板を導光板に固定する構成において、密着する強度が高く、LEDパッケージと導光板間を容易に絶縁できるとともに、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離を容易に制御でき、さらに放熱部材と組み合わせて簡易に放熱もできるという、大きな効果を奏する構成である。本例で説明した光源基板103Aの層構成は、光源基板103Aを導光板102に固定する構成であれば、上述した様々な効果を得られる構成である。
本例の光源基板103Aは、完全に分割するのではなく、光源基板103Aの適当な箇所に細くする連結部位103B1を設ける構成である。金属板103Rもともに細くなっている。
本変形例で説明した光源基板103Aの層構成は、本例に限らず、他の例で説明する様々な構成に、適宜、適用可能である。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第六の実施の形態]
図11は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる導光板102と光源ユニット103の前面側から見た平面図((図(c))と図(c)のA1−A1’の断面図((図(d))と光源基板103Aの配線例(図(a)、(b))を示している。本例は光源基板103Aの分割数と、光源を特定のグループ毎に駆動することで、導光板の特定の領域に光を照射し、当該特定の領域毎に調光を行うとともに、液晶表示装置1の画像をその調光制御と連携して制御する、所謂ローカルディミングを行うバックライト101の領域分割数(独立に制御する光源のグループの数)との関係に関して説明する。前記ローカルディミングを行うバックライトに関しては第一の実施形態等でも言及している。本例の液晶表示装置には、所定の光源グループを独立に駆動する駆動手段が備わっている。
独立に光源グループを制御する場合、光源基板103A内のLEDパッケージLEDPKGの配線接続も、電気的にグループ毎に独立して制御できる構成とする必要がある。光源基板103Aの前背面方向の幅W5は、バックライト101の厚さに影響を及ぼすので、できるだけ小さくしたい。
所定の光源グループに属するLEDパッケージLEDPKGは直列接続することで幅W5を小さくできる。しかしながら、光源グループが異なる場合には、直列接続できず、比較例の図(a)に示すように配線を並べて配置する必要があるので、幅W5は大きくなる。例えば、32インチを超える照明装置(バックライト101)の場合、32分割程度まで考えられる。もちろん、さらに分割数を増しても良い。分割数だけ幅W5は大きくなるので、大型の照明装置になるほど、バックライト101の厚さへの影響が大きくなる。
そこで、本実施形態のように、光源を導光板102に固定して光利用効率を向上させる場合、導光板102の反り、および、うねり対策に光源基板103Aを分割するので、光源基板103Aの分割数を独立に制御する光源グループの数と対応させることで、導光板102の反り対策とともに、光源基板103の幅W5を小さくできるという2つの効果を得られる。さらに、導光板に光源ユニットを固定する構成の場合、幅W5が大きいと、導光板の前背面方向の反りやうねりに対して、光源基板がほとんど曲がらず、光源ユニット内の光源基板の分割数を大きくして、光源基板が導光板からはずれない(剥がれない)ようにする必要がある。しかしながら、固定する光源基板の増大は作業工程数などに影響があるので、1光源ユニットあたり、2個から20個程度の適度な数としたい。また、幅W5が大きいと、光源基板の法線方向への反りも大きくなるので、導光板と光源基板の固定方法が貼り付け手段の場合、剥がれやすくなるという課題も生じる。したがって、前記幅W5を小さくする本実施形態で説明する構成は、1光源ユニットあたりの分割数を適度なものとし、かつ、光源ユニットが導光板からはずれることを防止する効果も奏する。
例えば、図(b)に示すように、光源グループ(Gr1、Gr2)毎に光源基板103Aを分割し、外部から電力を供給する配線を接続するコネクタ103Vを設けることで、光源基板103Aの幅W5を小さくできる。図(b)ではLEDパッケージ間を、直列で接続している。この構成が最も幅W5を小さくできる構成である。言うまでも無く、LEDパッケージ内の配線はどのような接続形態であっても良い。直列、並列接続が混じった配線でも良い。
また、LEDパッケージ間の接続方法も、特に問わず、直列、並列接続が混じった配線でも良い。光源グループに対応させて光源基板103Aを分割することで、幅W5を小さくできる効果は得られる。
図(b)では、光源グループ(Gr1、Gr2)毎に光源基板103Aを分割し、外部から電力を供給する配線を接続するコネクタ103Vを設けているが、これに限定されず、複数の光源グループ毎に光源基板103Aを分割しても良い。光源グループを単位として光源基板103Aの分割を決めれば良い。例えば、導光板102の反りの観点から光源基板103Aを5個に分割し、光学的な観点などその他の観点から光源グループを16分割とする場合、4個の光源基板103Aに3個の光源グループを設け、残りの4個の光源グループを1個の光源基板103Aに設ける構成としても良い。また、それぞれの光源グループに含まれるLEDパッケージの数は異なっても良い。その理由は、液晶表示装置1の輝度の位置分布として、導光板102の中心付近の輝度を大きくし、端の輝度を小さくする構成が考えられるため、導光板102の中心付近に対応するLEDパッケージの数を高密度とし、導光板102の端付近のLEDパッケージの数を減らすことがあるためである。つまり、光源基板は、光源グループが整数個設けられる構成であって、1つの光源グループが2つの光源基板にまたがって配置されない構成である。
また、異なる部品の部品点数削減による生産性向上を考慮した場合、光源グループ内のLEDパッケージの数は、ある光源ユニット103に属する全ての光源グループで等しいことが好ましく、光源基板103Aに配置される光源グループの数は、ある光源ユニット103に属する全ての光源基板103Aで等しいことが好ましい。全ての光源基板103Aを統一することで、照明装置の組み立て効率や組み立て間違いを減らし、生産性を向上できる。
図(c)、図(d)は、図(b)に示される光源ユニット103を実装した場合の図である。コネクタ103Vは、外部からの引っ張りなどの応力がかかる場所なので、光源固定部102Fの近くに配置している。コネクタ103Vを介した外部応力により光源基板103Aが曲がることを抑制するためには、光源固定部から数cm以内にコネクタ103Vを取り付けるのが望ましい(光源固定部とコネクタ間の距離が、隣接する光源固定部間の距離の1/4以内程度であることが好ましい)。光源固定部102Fとコネクタ103Vが、前背面方向の位置関係において、重複しているとなお好ましい。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第七の実施の形態]
図12は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる導光板102と光源ユニット103の前面側から見た平面図(図(a))と、図(a)中の断面A1−A1’(図(b))、A2−A2’(図(c))を示している図である。本例は、光源基板103Aの一部を構成する金属板103Rを伸ばし、金属板103Rの一部(103R1、103R2)が、光源反射板103P(第二の実施形態参照)と放熱部材103Q(図16参照)として機能し、その他の一部103R3が光源固定部102F(図8参照)として機能する例を示している。
図(a)において、本来であれば、金属板103Rのために見えない、LEDパッケージLEDPKG、導光板の入射面102A、金属板の光源固定部として機能する部位103R3、接着部材103Jなども位置関係が分かるようにするために図示してある。
図(b)は、光源固定部として機能する部位103R3がないところの断面図である。より、多くの熱の放熱を促進するために、背面側は伸ばしても表示に影響がないので、背面側の金属部103R1を、前面側の金属部103R2よりも長くしている。また、導光板の入射面102Aと反射レジスト103U間は、光が漏れて損失になるのを抑制するために、金属部103R1、103R2が覆っている。また、光源反射板103Pとして機能するので、金属部103R1、103R2の光源側は、反射レジストや反射シートなどの反射部材が付与されていることが好ましい(反射部材に関しては、第二の実施形態参照)。また、金属部位103R1、103R2を、導光板の出射面と出射面の背面に接着部材103Jで貼り付けている構成を示しているが、散乱の少ない接着剤(または、粘着剤)であることが望ましい。これは導光光が、接着剤の散乱により、導光条件が崩れ、迷光になっての損失や導光板端部が明るくなることによるムラの発生等の原因になるためである。さらに、接着剤ではなくアルミや銀の両面テープなどを用いることも好ましい。アルミや銀は、粘着(接着)したことにより、拡散性の低い粘着剤(接着剤)を介して導光板から漏れてきた光を正反射で反射するので、元の導光状態が保存されるためである。アルミや銀の面は鏡面仕立てであることが望ましいことは言うまでもない。
図(c)は、光源固定部として機能する部位103R3があるところの断面図である。LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離を制御する部位である。部位103R3は、光源基板103Aの導光板側の表面と導光板102に挟まれる構成である。図では部位103R3と導光板102を接着部材103Jで貼り付けているが、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離を制御することのみが目的であれば、接着部材103Jはなくても良い。部位103R3の左右方向に法線を持つ面には、光源からの光を左右方向に反射するために、反射シートなど反射部材を設けても良い。
また、金属部位103R3の厚さが、LEDパッケージLEDPKGと導光板102間の距離を決めるので、金属部位103R3の厚さは、LEDパッケージLEDPKGの厚さと同等以上の厚さであることが好ましい。もし、金属部位103R3の厚さが、LEDパッケージLEDPKGの厚さよりも小さい場合は、金属部位103R3を折り曲げ加工などで2重構造や立体構造を作成し、LEDパッケージLEDPKGの厚さよりも厚くする必要がある。
本構成は、導光板の入射面102Aに沿って、放熱板または反射板の役割をする部位と光源と導光板102間の距離を制御する部位が、光源ユニット103に設けられた構成である。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第八の実施の形態]
図13は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる導光板102と光源ユニット103の図12中記載のA1−A1’部の断面図である。本例は、光源であるLEDパッケージLEDPKGからの熱を光源基板103Aから伝熱部材を介して筐体(下フレーム104)に伝導伝熱させ、筐体をも放熱部材として用いる構成例を説明する。このとき、筐体(下フレーム104)は、鉄やアルミなどの熱伝導率の高い材料で作製されているか、もしくは、筐体に金属部設置し、その金属部に放熱することが好ましい。
発明者の検討によれば、液晶表示装置に搭載する照明装置においては、光源ユニット103のみに放熱部材を付けるだけで十分な場合は、光源の効率が80lm/Wよりも高い場合である。光源の効率が60から80lm/Wの場合は、照明装置の仕様によっては、光源ユニット103にのみに放熱部材を付けるだけでは、十分な場合と不十分な場合が出てくると考えられ、少なくても60lm/Wよりも低い場合は、伝熱部材を用いて筐体に熱を逃がす必要があると推定している。もちろん、光源効率が高い場合であっても、放熱を促進して温度を下げることは、光源の効率を向上することになるので(光源の効率は温度が増大すると低下する)、重要である。
本実施形態のように、光源ユニット103を導光板102に固定し、導光板102に追従して光源ユニット103を動く構成とした場合、1mm程度以上の厚みのある硬い金属板を加工した放熱部材で、光源ユニット103と筐体を伝道伝熱するように固定すると、放熱部材が硬いために、導光板102が熱膨張しても光源ユニット103は、ほとんど動かない。それゆえ、LEDパッケージが、導光板102と光源ユニット103を固定している放熱部材に強い力で挟まれ、破損する。または、放熱部材が曲がってしまい、熱収縮の際に光源ユニット103が導光板102から外れてしまう可能性もある。本実施形態のように、光源ユニット103を導光板102に固定し、導光板102に追従して光源ユニット103を動く構成とした場合に有効な放熱部材の構成に関して説明する。
図13(a)は、光源基板103Aを構成する部材として金属板103Rを有し、金属板103Rの一部103R2が光源反射板103P(第二の実施形態参照)として機能し、他の一部103R1が光源基板103と筐体(下フレーム104)を熱的に結合させる放熱部材103Q(図16参照)として機能している例である。放熱部材103Qとして機能する金属板の一部103R1の厚みは1mm未満であって、曲がることが可能な形状である。十分な柔軟性を持たせるためには、0.5mm未満の厚さであることが望ましい。金属の箔などであることも好ましい。図(a)において、金属板の一部103R1は、導光板102から遠ざかる方向に伸びて下フレーム104に接続しているが、導光板102に近づく方向に伸びて下フレーム104に接続しても良い。
図13(b)は、光源基板103Aに、光源基板103Aと筐体(下フレーム104)を熱的に結合させる放熱部材103Qを取り付けた例である。放熱部材103Qは、アルミや鉄の金属を薄くした部材や、グラファイトシートや高熱伝導性樹脂など、少なくてもシート面内方向(筐体に熱を伝導させる方向)の熱伝導率が高い部材であることが好ましい。熱伝導率が10W/(m・K)以上のものが好ましく、100W/(m・K)以上がなお好ましい。放熱部材103Qが金属材料の場合は、厚みは1mm未満であって、曲がることが可能な形状である。十分な柔軟性を持たせるためには、0.5mm未満の厚さであることが望ましい。金属の箔などであることも好ましい。図(b)において、放熱部材103Qは、導光板102から遠ざかる方向に伸びて下フレーム104に接続しているが、導光板102に近づく方向に伸びて下フレーム104に接続しても良い。
図13(c)は、光源基板103Aと筐体(下フレーム104)を熱的に結合させる放熱部材103Qとして、グラファイトシートを貼り付けた場合であって、導光板102に近づく方向に伸びて下フレーム104に接続している例である。言うまでもなく、導光板102から遠ざかる方向に伸びて下フレーム104に接続しても良い。下フレーム104と放熱部材103Qの接続は、熱拡散を図る放熱部材103Q1と下フレーム104で挟む方法で行っている。放熱部材103Qから流れる熱は、下フレーム104と熱拡散を図る放熱部材103Q1に入り込み、それぞれの部材で拡散、放熱される。なお、本例では、熱拡散を図る放熱部材103Q1は導光板102の前背面方向の位置を制御する部材としても用いられている。熱拡散を図る放熱部材103Q1は放熱部材103Qよりも厚い形状となっている。また、放熱部材103Qとして、前述した薄い金属材料を用いても良いし、金属材料を加工し、前記筐体に接触している部分は厚く、光源基板と前記筐体間の部分は薄い金属部材を用いても良い。
図13(d)は、光源基板103Aと筐体(下フレーム104)を熱的に結合させる放熱部材103Qとして、高熱伝導性の弾性体(エラストマ)を用いた例であり、弾性体が、導光板102の熱膨張による光源ユニット103への負荷を吸収する構成である。弾性体から流れる熱は、熱拡散を図る放熱部材103Q1に主に流れ、熱拡散を図る放熱部材103Q1から下フレーム104に流れる構成である。熱拡散を図る放熱部材103Q1はなくても良いが、あった方が、熱拡散を図る放熱部材103Q1は光源基板よりは厚い部材であるため、下フレーム104への固定は簡易になる。
なお、放熱部材と他の部材間の接続は、ネジでとめても良いし、粘着性の熱伝導シートなどの貼り付け手段を用いても良い。また、熱伝導シートを挟んでネジ止めしても良い。様々な方法が考えられる。
本実施の形態で説明した様々な構成は、本願で説明する全ての構成において、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜、組み合わせて実施することが可能であることは言うまでもない。
[第九の実施の形態]
図14は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる光源ユニット103に関する図面である。本例では、LEDパッケージLEDPKGを直接導光板102に固定し、LEDパッケージ間を柔軟な連結配線103Bで固定した例である。LEDパッケージと導光板間の距離が狭くなってくると、距離に対する光利用効率の変化が大きくなってくる。距離が0.75mm程度未満の場合、数百μmの変動に対しても、光利用効率の位置的な差により、ムラが発生することがある。これらを解決するために、LEDパッケージと導光板間の距離が、より変わらない構成を提供する。
図(a1)は、LEDパッケージLEDPKGを導光板102の所定の位置で、光源固定テープ103Wで貼り付けている例である。光源固定テープの内側は、鏡面反射性の反射特性が付与されていることが好ましい。アルミや銀の鏡面反射テープであることが望ましい。鏡面反射テープは、テープを粘着(接着)したことにより、拡散性の低い粘着剤(接着剤)を介して導光板から漏れてきた光を正反射で反射するので、元の導光状態が保存され、光損失とならないためである。
図(a2)は、図(a1)の光源ユニット103に設けられているLEDパッケージLEDPKGの詳細図である。第一の実施の形態で説明した箇所の説明は省略する。本例のLEDパッケージに共通の特徴は、LEDケース103Lより封止樹脂103Kが外に出ていないことである。封止樹脂103Kの表面とLEDケース103Lの上面との距離W6は、10μm以上で、熱膨張を考慮すると、0.1mm以上であることが好ましい。LEDパッケージからの発光光が導光板102に入射して導光するためには、封止樹脂103Kなどの樹脂から出射した光が一度、空気を通過してから導光板に入射しなければならない。空気を介して導光板102に入射することで、導光板102に入射した後の屈折角度が、入射面と垂直な導光板の側面での光の反射角度が全反射角度以上になる角度範囲に収まり、導光するためである。したがって、封止樹脂103Kと導光板102間に空気層を設けるために、LEDケース103Lより封止樹脂103KがLEDパッケージの外に出張らないような構成をとっている。
図(b1)は、LEDパッケージLEDPKGを導光板102の所定の位置で、光源固定テープ103Wと接着部材103Jで貼り付けている例である。また、粘着部材で貼り付けても良い。何らかの貼り付け手段で貼り付ければよい。
図(b2)は、図(b1)に配置されるLEDパッケージの詳細な図であり、図(b3)は、図(b1)に配置されるLEDパッケージを発光面側から見た図であり、LEDケース103Lに接着部材103Jを付与している例である。
図(c1)は、LEDパッケージLEDPKGを導光板102の所定の位置で、接着部材103Jで貼り付けている例であって、LEDパッケージに応力が加わらないようにするために、導光板102の所定の位置に前背面方向に出張った矩形の台座(光源固定部102F)を形成した例である。図(c2)は、図(c1)に配置されるLEDパッケージと導光板を発光面側から見た図であり、導光板102において、LEDパッケージを設置する位置が前背面方向に広がっている点を示す図である。封止樹脂103Kの領域から光が出射してくる。LEDパッケージの外形も正方形として、前背面方向の応力に強い形状としている。ここで、製造方法の観点から言えば、射出成型の際の片面の型を調整するだけで済むので、前背面方向の片側に台座を出張らせた方が好ましい。LEDパッケージを実装する箇所の入射面102Aを厚くすることで、固定部の強度が増すという効果を奏する。本実施形態では、前記光源固定部102Fが、LEDパッケージを安定に固定する光源基板103Aの役割をしている。
[第十の実施の形態]
図15は本実施形態にかかる照明装置とその照明装置をバックライト101として用いた液晶表示装置1に用いられる光源ユニット103に関する図面である。第一の実施形態から第九の実施形態においては、導光板の上下の側面を入射面としていたのに対し、本例は、導光板の左右の側面を入射面とした場合の例を示している。
図で、導光板102を筐体に固定する係合部102Gは、光源基板に対向する導光板の側面(入射面102A)と垂直な導光板の側面102B(以下、固定面と呼ぶことにする。) に付与されている。これは、熱膨張した際に、導光板102を、係合部102Gを基準に、入射面102Aの法線方向(図では左右方向)に伸ばすためである。光源ユニット103と筐体としての下フレーム104間には、導光板102が伸びるための間隙が存在する。
係合部102Gは、両側の固定面102Bにおいて、入射面からの距離がおおよそ等しい位置に付与されている。これは、導光板102の熱膨張による入射面102Aの移動が、入射面102Aが平行な状態で移動するようにするためである。本実施形態では、熱膨張による伸びを、上下方向と、左右方向に逃す構成をとる。したがって、上下方向にも熱膨張にて伸ばすために、固定ブロック107と係合部102Gの間に間隙も設ける構成である。
第一の実施形態から第九の実施形態において説明した形態は、適宜、導光板の左右の側面を入射面とした場合にも適用可能である。
また、第一の実施形態で説明したように、光源の発光非発光を走査配線の駆動に同期して制御することで、液晶表示装置の動画性能を改善する効果や、右目の画像と左目の画像を時分割で表示して3D画像を表示する際に発生するクロストークを抑制できる効果を奏する。左右の側面に光源ユニットを配置し、導光板の左右の側面を入射面とし、上下方向が走査配線の順次走査する方向である場合、光源は上下方向に並んでいることから、光源を所定のグループ毎に上下に走査させることで、走査配線と同期して駆動できる。走査する方向が、走査配線と光源で同一の方向であるから、独立に駆動する光源グループの数を増やすことで、簡易に発光非発光のタイミングを異ならせて制御する分割数を増やせる効果を奏する。簡易に分割数を増やせる当該効果は、走査する方向が、走査配線と光源で同一の方向であれば、走査方向が左右方向であっても効果を奏する。
また、放熱に関しては、上方にある部材ほど、熱を逃がし難くなるので、光源ユニット103に設けられる放熱部材の量(厚さ、長さ、部材数)を上に行くほど、大きくする構成が好ましい。
また、下側の側面のみに光源ユニット103を配置した場合にも、第一の実施形態から第九の実施形態において説明した形態は、適宜、適用可能であることは言うまでもない。
最も効果的な構成は、導光板102の対向する2つの側面に光源ユニット103を配置した場合である。これに対して、入射面が導光板の1つの側面のみである場合、光源ユニット103を筐体に配置し、導光板102を筐体に固定する係合部102Gを入射面に近い固定面102Bに配置し、導光板102の熱膨張方向を入射面から遠ざかる方向にすることで、入射面とLEDパッケージ間の距離を、ある程度近くすることはできる。また、導光板102の対向する2つの側面に対向して光源ユニット103を筺体に配置した場合は、片方の側面に対しては、入射面とLEDパッケージ間の距離を、ある程度は近くできるが、他方の側面では、入射面とLEDパッケージ間の距離を、大きくとる必要が生じ、総じて光利用効率が向上しない。したがって、導光板102の対向する2つの側面に光源ユニット103を配置した構成において、本実施形態は最も大きな効果を奏する。
また、本実施形態で説明した液晶表示装置にバックライトとして用いられている照明装置は、導光板の前面に開口部を有する筐体を用いることで、単独の照明装置として用いることが可能である。
1 液晶表示装置、120 液晶パネル、101 バックライト、102 導光板、102A 入射面、102B 固定面、102C 出射面、102G 係合部、102F 光源固定部、104 下フレーム、104C 下フレーム下側面、105 反射シート、106 実装基板、107 固定ブロック、103 光源ユニット、103A 光源基板、103B 連結配線、103C 基板配線、103D 光源ユニット固定部、103D1 光源ユニット固定部材、103J 接着部材、103K 封止樹脂、103L LEDケース、103M 連結放熱部材、103N フレキシブル膜、103O 金属箔、103P 光源反射板、103Q 放熱部材、103R 金属板、103S 絶縁膜、103T 電極パッド、103U 反射レジスト、103V コネクタ、134 光学シート、137 上フレーム、138 中間フレーム、DA 表示領域、LED Light Emitting Diode、LEDPKG LEDパッケージ。

Claims (24)

  1. 前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、
    前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、
    前記導光板の前記側面と前記筐体、または、前記筐体に接続される壁面との間に前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、
    前記導光板の前記前面に設けられた液晶パネルと、
    を有し、
    前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する光源基板と、を有し、
    前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、
    前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、
    前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、
    前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記光源ユニットの前記導光板への固定は、1つの前記光源毎に又は1グループの前記光源毎になされることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、
    前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、
    前記導光板の前記側面と前記筺体との間に前記筺体から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、
    前記導光板の前記前面に設けられた液晶パネルと、
    を有し、
    前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する光源基板と、を有し、
    前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、
    前記光源基板は、隣り合う前記光源の間に、前記光源が固定されている部位よりも、前記導光板の前記前面または前記背面が湾曲したときの前記側面の曲がる方向に曲がりやすい柔軟な部位を有し、
    前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、
    前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、
    前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 前記光源基板は、前記柔軟な部位よりも前記光源が固定されている部位に近い位置で、前記導光板に固定されることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  5. 前記導光板の前記側面は、相互に反対方向を向く2つの前記第1側面を有し、それぞれの前記第1側面に前記光源ユニットを配置した構成であることを特徴とする請求項1又は3に記載の液晶表示装置。
  6. 同一の前記光源基板に配置されている隣り合う前記光源間の間隔と、異なる前記光源基板に配置され、隣り合う前記光源間の距離の違いは、前記第1側面と、前記液晶パネルの画像を表示する領域の端部と、の距離よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  7. 前記係合部が、前記第2側面の長手方向の中心部に位置していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  8. 前記光源を、個別もしくは特定のグループ毎に駆動する駆動手段を有し、
    前記光源基板は、前記光源のグループである光源グループが整数個設けられる構成であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  9. 複数の前記光源グループが設けられ、
    前記光源の数は、それぞれの前記光源グループで等しいことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
  10. 複数の前記光源グループが設けられ、
    前記光源グループの数は、それぞれの前記光源基板で等しいことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。
  11. 前記光源基板を貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔に前記光源が挿入され、前記貫通孔を通して、光を前記導光板に入射する構成であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
  12. 前記光源基板は、前記導光板の前記側面に近い側から、樹脂層、金属箔で形成される基板配線層、絶縁層という順で、層が構成される部位を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  13. 前記光源基板の層構成は、前記導光板の前記側面に近い側から、樹脂層、金属箔で形成される基板配線層、絶縁層、放熱部材としての金属板という順で構成されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  14. 前記導光板には、前記光を入射させる前記側面の入射面の法線方向に突出した形状が前記入射面にあり、前記形状は、前記光源と前記導光板間の距離を制御する部材であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  15. 同一の前記光源基板に配置されている隣り合う前記光源間の距離と、異なる前記光源基板に配置されて隣り合う前記光源間の距離と、前記入射面に在る前記入射面の法線方向に突出した形状を挟んで隣り合う前記光源間の距離と、の違いは、前記第1側面と、前記液晶パネルの画像を表示する領域の端部と、の距離よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  16. 前記光源基板は金属板を含み、前記金属板の一部は、前記導光板の前記光を入射させる前記側面である入射面と平行に延びて、前記光源基板の前記導光板側の表面と前記導光板に挟まれる構成であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  17. 前記筺体は金属部を有し、
    前記光源基板と前記金属部を熱的に結合させる放熱部材を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  18. 前記光源の位置に応じた、前記導光板位置に、前記前面及び前記背面の少なくとも一方の方向に出張った矩形の台座を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  19. 前面及び背面並びに前記前面及び前記背面の周縁を接続する側面を含む導光板と、
    前記導光板の前記側面から間隔をあけて前記側面と対向するように配置される筐体と、
    前記導光板の前記側面と前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面との間に前記筺体、または、前記筐体に接続される壁面から間隔をあけて設けられ、前記導光板の前記側面に光を入射する光源ユニットと、
    を有し、
    前記光源ユニットは、複数の光源と、前記光源を固定する光源基板と、を有し、
    前記光源ユニットは、前記導光板の前記側面からの距離が一定に保たれるように前記導光板に固定され、
    前記導光板の前記側面は、前記光源ユニットと対向する第1側面と、前記光源ユニットと前記第1側面との対向方向である第1方向に直交する第2方向を向く第2側面と、を含み、
    前記第2側面又は前記第2側面を形成する端部に、前記筐体と係合する係合部が形成され、
    前記係合部は、前記導光板の前記第1方向への移動を規制するが、前記導光板の膨張又は収縮による前記第1側面と前記筺体との距離の変化は許容されることを特徴とする照明装置。
  20. 前記光源ユニットの前記導光板への固定は、1つの前記光源毎に又は1グループの前記光源毎になされることを特徴とする請求項19に記載の照明装置。
  21. 前記導光板の前記側面は、相互に反対方向を向く2つの前記第1側面を有し、それぞれの前記第1側面に前記光源ユニットを配置した構成であることを特徴とする請求項19に記載の照明装置。
  22. 前記光源基板は、貼り付け手段にて前記導光板に固定され、
    前記光源基板の所定の位置の層構成の少なくとも一部は、前記導光板の前記側面に近い側から、第一の絶縁層があり、前記第一の絶縁層よりも前記側面から離れた位置に金属箔で形成される基板配線層があり、前記基板配線層よりも前記側面から離れた位置に第二の絶縁層という構成であって、
    前記第一の絶縁層の方が前記第二の絶縁層よりも厚く、前記所定の位置は前記光源と前記光源の間であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  23. 前記光源基板を複数個有することを特徴とする請求項19に記載の照明装置。
  24. 前記光源基板は、貼り付け手段にて前記導光板に固定され、
    前記光源基板の所定の位置の層構成の少なくとも一部は、前記導光板の前記側面に近い側から、第一の絶縁層があり、前記第一の絶縁層よりも前記側面から離れた位置に金属箔で形成される基板配線層があり、前記基板配線層よりも前記側面から離れた位置に第二の絶縁層という構成であって、
    前記第一の絶縁層の方が前記第二の絶縁層よりも厚く、前記所定の位置は前記光源と前記光源の間であることを特徴とする請求項19に記載の照明装置。
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